(57)【要約】【課題】携帯電話等モバイル通信機器用キーユニットの製造に適した表面洗浄・改質方法を探索し選定すること。【解決手段】携帯電話等モバイル通信機器用キーユニットにおけるシリコーンゴム製部材と他材との接着性を改善するために、各種大気圧プラズマ法を適用する。プラズマとは、高電圧により電極間にコロナ放電やアーク放電を発生させ、これにプラズマ生成用ガスを触れさせてエネルギーを与え、気体中の電子・分子・原子が電離ないし解離して激しくぶつかり合い、イオンや電子、ラジカルを生成した高エネルギー流体である。プラズマは大気圧・常温で存在できるが、全体として電気的に中性で、プラズマ中では物質は非常に活性でエネルギーが高く、他の分子と容易に反応する。この性質を利用して大気圧・常温下で接合面の有機汚染物質を除去（洗浄）したり、表面活性を向上させて基材の濡れ性を向上させ、接着剤又はインクの密着性を向上させることができる。【選択図】図４
2007066627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック製、金属製、セラミックス製又は無機ガラス製のキートップが、シリコーンゴム製のキーパッドに接着されて成るキーシートの製造方法であって、
上記キートップとキーシートとの接着工程の前に、キートップ及びキーパッドの一方又は双方の接着面を、大気圧下で発生させたプラズマを照射することによって洗浄・表面改質を行うようにしたことを特徴とするキーシートの製造方法。
【請求項２】
プラスチック製、金属製、セラミックス製又は無機ガラス製のキートップが、シリコーンゴムと硬質プラスチック製の補強板との複合体によって一体に形成されるキーパッドに接着されて成るキーシートの製造方法であって、
上記キーパッドの成型工程において、前もって形成された補強板のシリコーンゴムとの接合面を、大気圧下で発生させたプラズマを照射することによって洗浄・表面改質を行うようにしたことを特徴とするキーシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等モバイル通信機器用キーシートの製造において、シリコーンゴム製部材、プラスチック製部材、金属製部材、セラミックス製部材又は無機ガラス製部材の表面に対して、大気圧下で発生させたプラズマを照射することにより、シリコーンゴム製部材、プラスチック製部材、金属製部材、セラミックス製部材又は無機ガラス製部材の接着面を洗浄し、又は表面改質する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム状弾性体の一種であるシリコーンゴムは、透光性を有するとともに寸法安定性に優れるところから、携帯電話等モバイル通信機器用のキーユニット（押釦集合体）に含まれる弾性膜状部品であるキーパッドとして用いられる。
【０００３】
一方、シリコーンは離型剤に利用されるように、他の物質と接着しにくい性質を有し、その性質はシリコーンゴムにも受け継がれている。しかしキーパッドは硬質樹脂製のキートップ等他の部品と接着される必要があるので、その接着困難性は解決を要する課題であった。
【０００４】
これまで出願人は、シリコーンゴムの接着困難性に対処するために、シリコーンゴム製部材の表面に、コロナ放電法、ＵＶイトロ法（株式会社イシマット・ジャパンの商品名）、あるいは低真空プラズマ法等（非特許文献１、２参照）を適用してきた。しかし、これらはそれぞれ一長一短がある。
【０００５】
例えばコロナ放電法では、処理対象物の表面に導電性の部分（導電性印刷を施した部分やステンレス製補強板等を埋め込んだ部分）があると、その部分にアーク放電が発生して、対象物が損傷されるという問題がある。またＵＶイトロ法では改質対象物が高熱にさらされるため、耐熱性が低い改質対象物がダメージを受ける問題がある。低真空プラズマ法では真空脱気に時間が掛かり生産性が低いこと、及び表面改質効果も低いという問題点がある。
【０００６】
【非特許文献１】コロナ放電処理について（http://www.sinko-denki.co.jp/corona.html）
【非特許文献２】UV表面改質の解説（http://www.senlights.co.jp/gijyutu/uvkaisitu4.htm）
【特許文献１】特開平０８−３２１３９７号公報
【特許文献２】特開２０００−２００６９７号公報
【特許文献３】特表２００３−５１４１１４号公報
【特許文献４】特表２００３−５１８３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、既存の表面洗浄・改質手段の中から、携帯電話等モバイル通信機器用キーシートの製造に適した方法を探索し選定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、携帯電話等モバイル通信機器用キーシートにおけるシリコーンゴム製部材と他材との接着性を改善するために、各種大気圧プラズマを適用することを要旨とする。
【０００９】
通常、物質は「物質の３態」と呼ばれる固体、液体、気体の状態で存在する。プラズマは「物質の３態」に続く「第4の状態」と呼ばれる。また、日本工業規格のドライプロセス表面処理用語（JIS H  0211-1028）では、「総電荷量がゼロであるようなイオンや電子などの荷電粒子と、原子、分子などの中性粒子からなる気体」と定義されている。プラズマの人工的発生方法としては、放電、放射線、レーザー法、燃焼、衝撃波、電解イオン化、真空紫外光などがある。今回、発明者が本発明に採用したプラズマの発生方法は、すべて、放電法によりプラズマを発生させている。
【００１０】
それぞれの方法において、放電により、気体にエネルギーを与え、気体中の電子・分子・原子が電離ないし解離して激しくぶつかり合い、イオンや電子、ラジカルを生成した高エネルギー流体となる。プラズマは大気圧・常温で存在できるが、全体として電気的に中性で、プラズマ中では物質は非常に活性でエネルギーが高く、他の分子と容易に反応する。この性質を利用して大気圧・常温下で接合面の有機汚染物質を除去（洗浄）したり、表面活性することができ、基材の濡れ性を向上させ、接着剤の密着性およびインクの密着性の向上が可能になる。これが大気圧プラズマ法である。
【００１１】
上記のプラズマの性質やその応用は、例えば半導体製造等の分野ではよく知られ、実用化されている模様であるが、モバイル機器用キーユニット製造の分野では未だ一般的に利用される状況には至っていない。すなわち、この分野に限れば、大気圧プラズマの利用には新規性があるといえる。
【発明の効果】
【００１２】
上記の大気圧プラズマ法によれば、シリコーンゴム製部材と他材との接着性を確実に改善することができ、表面に導電性の部分やインサートしたステンレス板が存在する処理対象物、あるいはステンレス板やアルミニウム板等にあっても、コロナ放電法のような局部的アーク放電の発生がないので処理対象物に損傷を与えることがなく、良好に表面改質ができ接着性を向上することができる。
【００１３】
また、大気圧プラズマ法は低真空プラズマ法に比較して、対象物を減圧室に出し入れする必要性がないこと等、処理を簡略化できるので生産性が高く、電気的チャージアップがない等の優位性がある。ＵＶイトロ法に比較して反応ガスのコストが安いというメリットがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
最初に、本発明キーシートの製造方法で用いる大気圧プラズマ発生装置について説明する。工業的に利用可能な大気圧プラズマ発生装置のメーカーは数社あり、それぞれ特徴ある装置を供給している。図１〜図３は、仮にＡ社、Ｂ社、Ｃ社と呼ぶ各メーカー製の装置の動作原理を説明する概念図である。これらの中から用途に応じて適切なメーカーの製品を選択することは、本発明の実施形態に属する事項である。
【００１５】
表１は、上記Ａ社〜Ｃ社の製品について、本発明の目的に照らして行った評価の結果を示している。この評価では、使用するプラズマ生成用ガスのコストと実施地域におけるガスの供給可能性が重視される。
【００１６】
【表１】
2007066627.tif 000003
【００１７】
表２は、モバイル機器用キーユニット製造の分野で遭遇する５つの典型的な処理対象についての実施結果をまとめたものである。５つの処理対象は、(1)ステンレス（ＳＵＳ材）、(2)ステンレス（ＳＵＳ材）と一体化したシリコーンゴム、(3)プラスチック製部材（ＰＣ，ＰＥＴ等）、(4)導電性部分を有するシリコーンゴム、(5)キートップ裏面印刷または裏面樹脂プライマー処理したキートップ部材である。表２右欄に示すように、いずれも良好な改善・改質効果が得られている。なお、利用した大気圧プラズマ発生装置はＡ社製のものとＣ社製のものである。
【００１８】
【表２】
2007066627.tif 000004
【００１９】
図４は、本発明キーシートの製造方法を概略的に示す図である。キーシートは、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の硬質プラスチック製又はステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属製のキートップが、一部又は全部がシリコーンゴム製のキーパッドに接着されて成るものである。キートップは、所定の形状への成形工程１、加飾工程２を経て、大気圧プラズマによる洗浄・表面改質工程３が行われる。ただし、上記キートップに対する洗浄・表面改質工程３は必須のものではなく必要に応じて行えばよいが、金属製キートップの場合にはほぼ必須の処理となる。キーパッドは、射出成形又は圧縮（コンプレッション）成形による成形工程４を経て、大気圧プラズマによる洗浄・表面改質工程５が行われる。
【００２０】
上記キートップの成型工程１は、キートップが樹脂製の場合と金属製の場合では内容が異なる。樹脂製キートップの場合には射出成形、ランナーからの個々のキートップの切り離し等が含まれ、金属製キートップの場合には、プレス成形、切断などによる所望の形状への成形が含まれる。加飾工程２は、印刷や塗装によってキートップ表面又は裏面への文字等の形成及び着色等を行う工程であり、金属製キートップの場合には、文字等の形状の穴開け・刻印及びこれに伴う着色等の工程である。
【００２１】
キーパッドには、成型工程４を経て、キートップとキーパッドとの接着面に対する大気圧プラズマによる洗浄・表面改質工程５が行われる。なお、成型工程４は、シリコーンゴムの圧縮成型又は射出成形を行う工程である。
【００２２】
また、各キートップが０．３ｍｍ以下の間隔を空けて配置された所謂狭ピッチキーを採用するキーシートの場合では、キーパッドに形状安定性を与えるために、シリコーンゴムのみでキーパッドを形成するのではなく、硬質プラスチック製又は金属製の補強板とシリコーンゴムとの複合体によってキーパッドが形成される。すなわち、この複合体のキーパッドは、キートップとキーパッドとの接合部分及びその周囲の部分（作動部）、スイッチ部材を作動させるために上下動するキートップの動作に伴って動作（上下動）する部分のみを弾性体であるシリコーンゴムで形成し、それ以外の部分（非作動部）がＰＣなどの硬質樹脂で形成される。
【００２３】
上記複合体のキーパッドは、２色成形、インサート成形等によって形成される。特に、シリコーンゴムの成形時に補強板をインサートして成型する場合では、硬質プラスチック又は金属とシリコーンゴムとの接合性向上のため、これらの接合面への大気圧プラズマによる洗浄・表面改質が効果的である。従って、図４に示すように、補強板成形工程６の後、補強板に対して大気圧プラズマによる洗浄・表面改質工程７を行ってから、成形工程４によりシリコーンゴムへの補強板のインサート成形が行われる。なお、補強板成型工程６には、補強板がプラスチック製の場合には射出成形、補強板が金属製の場合には金属板への板金加工、打ち抜き加工等が含まれる。
【００２４】
以上のように別々に成形等が行われたキートップ及びキーパッドは、接着工程８でキートップとキーパッドが接着剤等によって接着され、検査工程９を経て完成となる。
【００２５】
図５は、前記大気圧プラズマによる洗浄・表面改質工程３、５及び７を概略的に説明する図である。すなわち、矢印方向にキートップやキーパッドの処理対象物１０を連続的に搬送する搬送機（一部のみを図示）１１を用い、該搬送機１１と一体的に設けられた大気圧プラズマ発生器（一部のみを図示）１２から照射されるプラズマジェット１３によって処理対象物１０の洗浄・表面改質が行われる。なお、プラズマ発生器１２を多軸のロボットアームに取り付け処理対象物１０の局所的な洗浄・表面改質処理を行うようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、モバイル通信機器用キーシートの製造方法に関するものであるから、通信機器製造・販売業等の発達に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】Ａ社製大気圧プラズマ発生装置の構造を示す概念図である。
【図２】Ｂ社製大気圧プラズマ発生装置の構造を示す概念図である。
【図３】Ｃ社製大気圧プラズマ発生装置の構造を示す概念図である。
【図４】本発明キーシートの製造方法を概略的に示すブロック図である。
【図５】本発明キーシートの製造方法に係わる大気圧プラズマによる処理対象物の洗浄・表面改質工程を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  （キートップ）成形工程
２  加飾工程
３  大気圧プラズマによる洗浄・表面改質工程
４  （キーパッド）成形工程
５  大気圧プラズマによる洗浄・表面改質工程
６  補強板成形工程
７  大気圧プラズマによる洗浄・表面改質工程
８  接着工程
９  検査工程
１０  処理対象物
１１  搬送機
１２  大気圧プラズマ発生器
１３  プラズマジェット
【図１】
2007066627.tif 000005
【図２】
2007066627.tif 000006
【図３】
2007066627.tif 000007
【図４】
2007066627.tif 000008
【図５】
2007066627.tif 000009